Materiais em escala nanométrica ajudarão a proteger as ferramentas espaciais

Materiais em escala nanométrica ajudarão a proteger as ferramentas espaciais

Os sensores fornecerão uma camada espessa de átomos que criarão uma camada protetora. Em potencial, ajudará o equipamento científico a suportar a temperatura extrema de Vênus.

A situação em Vênus pode chocar qualquer cientista que queira explorar a superfície. No planeta, com uma pressão atmosférica de 92 vezes mais do que a terra, há chuva ácida e a temperatura chega a 900 graus Fahrenheit, o que é duas vezes mais do que em um forno convencional. Naturalmente, a espaçonave nessas condições será esmagada e torrada o mais rápido possível.

Pesquisadores da Universidade de Stanford estão considerando maneiras de ajudar a melhorar a sobrevivência de dispositivos eletrônicos neste ambiente hostil, começando pela nanoescala. O Laboratório de Condições Ambientais Extremas de Stanford (XLab) não só ajudará as futuras missões de Vênus, mas também poderá ser útil em um ambiente industrial ou mecânico quente na Terra.

Elementos semicondutores baseados em silício (o mesmo que em um smartphone e laptop) podem operar em temperaturas de até 300 ° C. Em vez disso, os cientistas sugerem o uso de uma camada espessa de átomos como revestimento protetor resistente ao calor para instrumentos e sensores. E isso os salvará de temperaturas que excedem o aquecimento da superfície de Vênus. Testes de laboratório mostram que eles estarão operacionais a 600 ° C. A nova tecnologia ajudará a explorar Vênus, sua evolução planetária, que também permitirá aprender mais sobre a transformação da atmosfera da Terra neste processo. Há uma suposição de que, uma vez que o planeta se parecesse com a Terra, os gases de efeito estufa produzidos pelos vulcões ativos o transformaram em inferno. O estudo desta dinâmica contribuirá para a criação de um valioso mapa da terra climatológico.

"Aprender este ambiente único é um passo importante", disse Debbie Ceniski, professora de aeronáutica e astronáutica de Stanford e principal pesquisadora da XLab. “Se tivermos conhecimento da história de Vênus, isso terá um efeito positivo na compreensão da evolução de nosso próprio habitat.”

A Rússia lançou uma série de estudos nos anos de 1961-1984. 10 veículos desembarcaram no planeta para coleta de dados. Foi possível obter fotos da superfície, mas as sondas duraram de 23 minutos a duas horas.

Pesquisadores da XLab modelaram um ambiente venusiano usando vários objetos. No Centro de Pesquisa Glenn da NASA (Cleveland) está localizado o simulador de Vênus, reproduzindo pressão, química e temperatura. A radiação espacial é recriada no Laboratório Nacional Los Alamos ou no Centro de Pesquisas Ames da NASA, na Califórnia. A razão inicial para este estudo é se esforçar para melhorar o controle e a otimização do motor. Dentro do motor, a temperatura pode subir para 1000 ° C, e instrumentos modernos não podem suportar isso. Os dispositivos estão localizados longe dos pistões, razão pela qual ocorrem erros.

Nano-dispositivos capazes de suportar condições extremas de espaço também podem ser usados ​​para sensores de alta temperatura capazes de testar, monitorar e coletar dados em turbinas a gás, estruturas hipersônicas e geotérmicas.

Comentários (0)
Procurar